多成分暗黒物質で探る新物理の研究

• 研究課題/領域番号: 25400250
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 青木 真由美 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (70425601)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 素粒子論 / 暗黒物質 / 拡張標準模型 / ニュートリノ

研究成果の概要

暗黒物質は、崩壊しないあるいは宇宙年齢よりも長い寿命をもつ安定粒子であり、その安定性は何らかの対称性によって保証されていると考えられる。最もシンプルな対称性としてはZ2対称性が考えられ、それにより一種類の暗黒物質が予言されるが、より大きな対称性を持つ模型では、複数の暗黒物質が存在することが考えられる。本研究では、ニュートリノ質量を説明する模型やスケール不変な模型の枠組みにおいて、多成分暗黒物質が予言される可能性を議論した。さらに、多成分暗黒物質によって引き起こされる非標準的な暗黒物質の対消滅過程の定量的な解析を行い、それらが暗黒物質の残存量や検出可能性に大きく寄与しうることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Implications of Two-component Dark Matter Induced by Forbidden Channels and Thermal Freeze-out (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Aoki and T. Toma
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 巻: 1701 号: 01 ページ: 042-042
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2017/01/042
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Testing neutrino mass generation mechanisms from the lepton flavor violating decay of the Higgs boson (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Aoki, S. Kanemura, K. Sakurai and H. Sugiyama
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 763 ページ: 352-352
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2016.10.055
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nambu-Goldstone Dark Matter in a Scale Invariant Bright Hidden Sector (2015)
  • 著者名/発表者名: Y.Ametani, M.Aoki, H.Goto, J.Kubo
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 91 号: 11 ページ: 63-63
  • DOI: 10.1103/physrevd.91.115007
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Impact of semi-annihilation of Bbb Z3 symmetric dark matter with radiative neutrino masses (2014)
  • 著者名/発表者名: Mayumi Aoki and Takashi Toma
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 巻: 1409 号: 09 ページ: 016-016
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2014/09/016
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multicomponent Dark Matter in Radiative Seesaw Model and Monochromatic Neutrino Flux (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Aoki, J. Kubo, H. Takano
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 90,076011 号: 7 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1103/physrevd.90.076011
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reconstruction of inert doublet scalars at the international linear collider (2013)
  • 著者名/発表者名: Mayumi Aoki, Shinya Kanemura, Hiroshi Yokoya
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 725 号: 4-5 ページ: 302-309
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2013.07.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-loop radiative seesaw mechanism with multicomponent dark matter explaining the possible γ excess in the Higgs boson decay and at the Fermi LAT (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Aoki, J. Kubo and H. Takano
  • 雑誌名: Physical Review 巻: D87 号: 11 ページ: 116001-116001
  • DOI: 10.1103/physrevd.87.116001
  • 査読あり
• [学会発表] Implication of Two Component DM Induced by Forbidden Channels and Thermal Freeze-out (2016)
  • 著者名/発表者名: 青木真由美
  • 学会等名: Focus Workshop on Particle Physics and Cosmology
  • 発表場所: Daejeon（Korea）
  • 年月日: 2016-12-05
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 隠れたカイラル相転移起源の重力波 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青木真由美、後藤弘光、久保治輔
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 宮崎大学（宮崎県・宮崎市）
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] レプトンフレーバーを破るヒッグス粒子の崩壊とニュートリノ質量生成機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青木真由美、兼村晋哉、桜井亘大、杉山弘晃
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 宮崎大学（宮崎県・宮崎市）
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] スケール不変なBright Hidden Sector におけるNambu-Goldstone Dark Matter (2015)
  • 著者名/発表者名: 久保治輔、青木真由美、飴谷義高、後藤弘光
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] Constraints on a scale invariant bright hidden sector (2015)
  • 著者名/発表者名: 久保治輔、青木真由美、飴谷義高、後藤弘光
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] スケール不変性に基づく標準模型の拡張とその検証可能性について (2014)
  • 著者名/発表者名: 飴谷義高，青木真由美，後藤弘光，久保治輔
  • 学会等名: 2014年度 日本物理学会北陸支部 定例学術講演会
  • 発表場所: 福井大学
  • 年月日: 2014-12-13
• [学会発表] Higgs Triplet Model のLHC による直接検出について (2014)
  • 著者名/発表者名: 青木真由美，兼村晋哉，菊地真吏子，藤田哲也，横谷洋
  • 学会等名: 2014年度 日本物理学会北陸支部 定例学術講演会
  • 発表場所: 福井大学
  • 年月日: 2014-12-13
• [学会発表] Inverse seesaw from seesaw (2014)
  • 著者名/発表者名: 青木真由美，波場直之，高橋亮
  • 学会等名: 日本物理学会２０１４年秋季大会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-21
• [学会発表] 暗黒物質と暗黒輻射を伴うニュートリノ質量生成機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 青木真由美, 久保治輔, 高野浩
  • 学会等名: 日本物理学会第６９回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] 2ループ輻射シーソー模型とバリオン数生成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木真由美, M. Duuerr, 久保治輔, M. Lindner, 高野浩
  • 学会等名: 2013年日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 高知大学